„Willkommen an Bord“„Die Motivation kommt für mich aus den Anwendungen“Prof. Dr. Hendrik Ranocha verstärkt die Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften

20. April 2022, von Ranocha/Red.

Foto: UHH/Esfandiari

Prof. Dr. Hendrik Ranocha ist seit März 2022 am Fachbereich Mathematik tätig

Jedes Jahr kommen zahlreiche neue Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an die Universität Hamburg. In dieser Reihe stellen wir sie und ihre Forschungsgebiete vor. Dieses Mal Mathematiker Prof. Dr. Hendrik Ranocha.

Prof. Dr. Hendrik Ranocha ist von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster nach Hamburg gekommen und arbeitet seit dem 1. März 2022 in der Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaft am Fachbereich Mathematik.

Mein Forschungsgebiet in drei Sätzen: 

Im Wesentlichen beschäftige ich mich mit numerischen Verfahren für Evolutionsgleichungen, also für zeitabhängige Probleme. Das können zum Beispiel Strömungen von Flüssigkeiten oder Gasen sein, etwa die Luftströmung um Autos oder Flugzeuge herum – oder Strömungen von Partikeln des Sonnenwinds, beispielsweise um Planeten oder Kometen. Dabei versuche ich, Strukturen zu finden und in numerischen Verfahren umzusetzen, die bei der Modellierung solcher Strömungen wichtig sind.

Und so erkläre ich Freunden und Familie, worum es da geht:

Nehmen wir zum Beispiel eine Luftströmung um ein Fahrzeug herum: Dabei spielt die Dichte des Gases eine Rolle. Diese kann aus physikalischen Gründen nicht negativ werden. Solche Voraussetzungen sind wichtige Nebenbedingungen, die in numerischen Verfahren berücksichtigt werden müssen, denn sonst würden die Gleichungen ihren Sinn verlieren. Ich beschäftige mich mit der Frage, welche solcher Nebenbedingungen bei den numerischen Verfahren eine Rolle spielen und welchen Nutzen sie bringen. Im Idealfall erzielen wir so am Ende mit weniger Rechenressourcen bessere Ergebnisse.

Das brauche ich für meine Forschung:

Arbeitsgeräte sind für mich zunächst Kugelschreiber und Papier für den theoretischen Teil. Im nächsten Schritt benötige ich aber auch Computer mit entsprechender Rechenleistung, denn die Softwareentwicklung ist für mich ein integraler Bestandteil der Forschung. Für die konkreten Anwendungen brauchen wir dann Großrechner.

Darum freue ich mich auf Hamburg –  auf die Stadt und die Universität:

Hamburg ist als Stadt sehr weltoffen, sehr lebendig und gleichzeitig hat jedes Stadtviertel seinen eigenen Charme. Obwohl Hamburg im Gegensatz zu Braunschweig und Münster eine Großstadt ist, gibt es sehr viele schöne grüne Ecken und es wird gleichzeitig sehr viel geboten.

Darum sollten Studierende unbedingt meine Veranstaltungen besuchen:

Durch meinen Hintergrund in der Physik und Mathematik habe ich immer Spaß daran, wenn Studierende Anwendungen verstehen wollen. Was ich ihnen gerne näherbringen möchte, ist, wie viel von der Welt man auch in den Computer stecken und simulieren kann. Außerdem möchte ich ihnen beibringen, wie man physikalisch-mathematisch an diese Themen herangehen und Problemstellungen lösen kann.

Darum ist meine Forschung für die Gesellschaft wichtig – zur Lösung dieser Probleme könnte meine Forschung beitragen: 

 Die Motivation kommt für mich auf jeden Fall aus den Anwendungen. Diese würde ich aber eher bei Industriepartnern sehen, die diese in der Ingenieurswissenschaftlichen- und industriellen Praxis einsetzen. Wissenschaftliche Kolleginnen und Kollegen aus Saudi-Arabien, mit denen ich schon zusammengearbeitet habe, haben zum Beispiel Kooperationsprojekte mit McLaren zur Simulation von Luftströmungen um Formel-1-Fahrzeuge. Oder auch mit Boeing zur Simulation von Strömungen um die Flugzeuge. Das heißt, ich arbeite mit den Leuten zusammen, die dann mit den direkten Anwendern zusammenarbeiten. Im Gesamtpaket der Numerischen Mathematik reicht meine Forschung dadurch von Numerischer Grundlagenforschung bis hin zu den endgültigen Anwendungen.

Ein ausführliches Interview mit Prof. Ranocha gibt es auf den Seiten der MIN-Fakultät.